T91/12Cr2MoWVTiB异种钢管的瞬时液相扩散焊
发布时间:2012-01-06 08:55
作者:互联网
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瞬时液相
扩散焊(TLP)具有接头
强度高,没有明显的
界面和
焊接物残留的特点。采用TLP替代
焊条电弧焊对
管道进行连接,
生产率高、焊接时间短,尤为适于条件较差的施工环境,大大节省了人力、物力和能源。在大气条件下惰性气体保护的TLP不用
真空炉,节约了设备
投资,也适合在野外施工的场合。T91
钢具有优良的常温和610℃以下高温力学性能,而且加工性能好,在电站高温
过热器、高温再
热器乃至主蒸汽管道上得到了越来越广泛的应用。T91属
马氏体耐热钢,焊后
冷却时会产生
淬火现象,容易因内
应力而形成淬火变形和
裂纹。12Cr2MoWVTiB属
贝氏体耐热钢,具有较高的热强性。由于其含有较多的
合金元素,致使熔焊时熔池的粘度提高,影响焊接操作,使得熔池中的气体不易浮出而易产生
气孔。该钢的
淬硬性较大,可能出现脆性组织,以致形成裂纹,而且这种钢对温度非常敏感,焊后空冷和
回火处理要
保证获得回火贝氏体组织,严防冷速太慢而出现
铁素体或冷速太快而出现粗大的贝氏体组织,这对接头的力学性能都有明显的影响。在电站
锅炉生产中,经常会出现T91/12Cr2MoWVTiB异种
钢管的连接。因为异种钢的线膨胀系数不同,熔合线处必然存在着热应力,性能相差越,这种热应力也就越大,是接头被破坏的主要原因之一。由于TLP
工艺方法与传统焊接方法不同,连接区成分平滑过渡,可以克服传统焊接方法的不足,有利于形成组织和成分符合要求的接头。本文用TLP双温加热工艺和传统的单温加热工艺分别对T91/12Cr2MoWVTiB异种钢管进行连接,分析了不同工艺条件下连接接头组织形态和断口特征。实验材料为电站锅炉用T91和2Cr2MoWVTiB钢管,
规格为Φ63.5mm×5mm,其连接端面精车。实验用非晶中间层合
金为FeNiCrSiB,其化学成分(质量分数,%)为:8Si、30Ni、3Cr、9B、其余Fe,其厚度为35~40μm。用95%酒精清洁钢管连接端面和中间层。TLP实验在开放式TLP机上进行,采用中频感应加热,用氩气保护。TLP双温工艺为:1260℃加热1min,然后降温至1230℃,保温3min进行等温凝固;传统工艺为加热到1250℃,等温凝固时间为4min。TLP压力均设定为3MPa。焊后当接头温度降到120℃时重新加热回火,回火工艺为:(780±5)℃×8min。实验后,T91/12Cr2MoWVTiB异种钢TLP双温工艺连接的接头没有明显的连接界面,成分扩散均匀,性能优于传统工艺。TLP双温工艺连接接头
弯曲断口的断裂起始区比传统工艺面积大,第二相
夹杂物小。断裂扩展区没有明显的二次裂纹,没有溶蚀现象发生。TLP双温工艺和传统工艺连接区域元素分布都很均匀。(榕霖)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。